【凍結深度】を分かりやすく解説。冬寒い地域での建築設計では必須の知識。

この記事は、凍結深度を理解するための記事です。

上記について理解を深める記事構成となっています。西日本の暖かい地域ですとあまり馴染みがないかもしれませんが、北海道や北東北、山間部では建築物の基礎を設計する上で特に重要な規定となっております。

全国、様々な場所の設計を行う方(これから行おうとする方)は予備知識として知っておくと便利なので記事にしてみました。

こんにちは!やまけん@yama_architect)です。

ということで早速「凍結深度」という言葉をポイントに基礎設計において注意すべき事項について解説します。




はじめに

建築基準法で凍結深度という言葉が出てくるのは、基礎に関する告示の部分です。

「平成12年5月23日建設省告示第1347号 建築物の基礎の構造方法及び構造計算の基準を定める件」に記載されています。基礎の根入れの深さ(GLから基礎の底部まで)を凍結深度よりも深いものとすることとなっています。

建築基準法では、基礎の根入れ深さについて、べた基礎の場合:12㎝以上、布基礎の場合:24㎝以上とする規定が定められています。
▷▷建築基準法において規定する建築物の基礎構造を解説!

凍結深度とは、地盤が凍結する深さのことです。

土を触ると分かると思いますが、湿っていますよね?

土には、水分が含まれているので、寒冷地では冬季に凍結するんです。

問題なのは、凍結することではなく、凍結により地盤が膨張することが建築物に悪影響を与えます。水が入ったペットボトルを冷凍庫に入れて凍らせると膨らむことを想定してもらえれば分かるかと思います。

水から氷になると体積が増えるんです。

これが地盤の中で起こると、基礎を持ち上げる力になり、建築物に傾きや基礎が割れる要因となります。

そのため、法では、凍結深度以深に基礎の底部を設置しなさいとしているのです。

凍結深度が定められている地域では、基礎を凍結深度以深にするのは当然ですが、過去の気象状況から安全側をみて判断した方がいいです。

凍結深度の調査方法は?

各自治体の、条例や規則、細則等において定められているので、
各自治体のホームページまたは直接問い合わせすれば、規定(指導)されているか、調査することができます。

この凍結深度ですが、北海道や東北・北陸地方などにおいて定められているようで、例えば。八戸市では、60㎝以上とされています。また、長野市では、45㎝以上と規定されています。

ちなみに北海道では最大で120㎝以上としている地域もありました。

凍結深度一覧

全国の凍結深度をまとめました。

深度は記事執筆時点ですので、最終確認は特定行政庁に行ってください。
また、表は寒冷地を有する地域のみ記載しています。

地域凍結深度備考
北海道50〜120㎝
*札幌市:60㎝、旭川市:80㎝、函館市:50~70㎝
http://www.pref.hokkaido.lg.jp/kn/ksd/kijun/touketsushindo.htm
青森県概ね55㎝以上
*八戸市:60㎝以上
*青森市:不明
・青森県:https://www.pref.aomori.lg.jp/soshiki/kenmin/go-kendo/go-kenchiku01.html
・八戸市:https://www.city.hachinohe.aomori.jp/jigyoshamuke/kenchiku_toshikeikaku/kenchiku/7981.html
岩手県不明又は指導していない
秋田県不明又は指導していない
*横手市HPでは凍結深度を定めていない記述あり
宮城県不明又は指導していない
なお、仙台市については、「仙台市が合理的な凍結深度の設定を行うことが不可能であるため、あくまで設計者が敷地の実況を調査し、自らの判断により凍結深度を設定」と記載
http://www.city.sendai.jp/kenchikushido-kanri/jigyosha/taisaku/kenchiku/gyose/oshirase/kozo.html
山形県不明又は指導していない
福島県不明又は指導していない
群馬県不明又は指導していない
*沼田市HPでは指定していない旨の記述あり
栃木県指定無し宇都宮市:https://www.city.utsunomiya.tochigi.jp/faq/sumai/shidou/1001470.html
山梨県指定無しhttps://www.city.hokuto.yamanashi.jp/docs/1028.html
長野県指定無し長野県:https://www.pref.nagano.lg.jp/omachiken/kenchiku.html
長野県長野市45cm以上
ただし、標高が概ね800mを超える地点においては60cm以上
https://www.city.nagano.nagano.jp/site/osirase/20872.html
長野県松本市40.5㎝〜70㎝(参考値)https://www.city.matsumoto.nagano.jp/smph/kurasi/sumai/sumai/kentiku/youtosuicyoku.html
新潟県指定無し・新潟市:https://www.city.niigata.lg.jp/kurashi/jyutaku/kenchiku/tetsuduki/kozo_index/sekisetu.html
・新潟県:https://www.pref.niigata.lg.jp/sec/jouetsu_seibi/kenchiku-index.html
富山県指定無し・富山県:https://www.pref.toyama.jp/1507/kurashi/soudanshisetsu/madoguchi/kj00010131.html
・富山市:https://www.city.toyama.toyama.jp/katsuryokutoshisouzoubu/kenchikushidoka/shinsa_all/sekisetu.html
金沢県・福井県不明又は指定なし
京都府指定無し・京都市:https://www.city.kyoto.lg.jp/tokei/page/0000179379.html
・京都府:https://www.pref.kyoto.jp/kenchiku/kozokeisan-suchi.html
鳥取県指定無しhttps://www.pref.tottori.lg.jp/47410.htm
島根県不明又は指定なし

上記の表をご覧になって頂くと東北地方では青森県以外の指定ないのが不思議に思われると思います。

なるべく安全側で設計するためにも参考となる値があると便利だと思います。

参考となる指標として、国土交通省東北地方整備局営繕部さんで作成されている「東北地方多雪・寒冷地設備設計要領 」に参考値が記載されていたので、参考まで掲載しておきます(主要都市のみです)。

都市名F:凍結指数[℃・days]
( ):標高m
C:係数
(標準4)
凍結深度:C√F
(単位:㎝)
青森市113(4m)43㎝
八戸市104(27m)41㎝
盛岡市154(115m)50㎝
秋田市77(0m)35㎝
仙台市13(39m)15㎝
山形市59(152m)31㎝
福島市9(67m)12㎝
郡山市16(230m)16㎝
いわき市指定無し0㎝
酸ヶ湯(すかゆ)
*東北最大値
805(920m)114㎝
東北主要都市の凍結深度*出典:国土交通省東北地方整備局

凍結深度が定められていない地域は気にしなくて良い?

凍結深度が定められていない地域でも、標高が高い地域では、冬期の気温が低いため平地よりも地盤が凍結する深さが大きい場合もあるので注意が必要です。

そのため、凍結深度が定められていない地域でも過去の気象情報を活用して1月や2月の気温を調査するのが良いと思われます。

まとめ

以上、今回は、凍結深度について記事にしてみました。

寒冷地で設計する際には、凍結深度を考慮して設計しないと、構造体に影響を与えるだけでなく、建築物の使用上の問題(傾き)も発生するので注意しましょう!

業務の参考になれば幸いです。






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